La technologie 3D devient populaire et certaines entreprises ont commencé à remplacer les méthodes de production traditionnelles par la production par impression 3D.
Application de l’impression 3D
Aujourd’hui, les laboratoires et cliniques dentaires disposent d’imprimantes 3D et de scanners 3D. L’imprimante 3D aide les médecins à réaliser des opérations, c’est-à-dire à imprimer les résultats d’un scanner et à visualiser une future opération, ou à essayer un modèle d’implants.
Dans le secteur de la construction, la réalisation de maquettes d’architecture est devenue beaucoup plus facile grâce aux technologies d’impression 3D. De nombreux éléments du futur aménagement sont réalisés à l’aide d’une imprimante 3D architecturale.
Dans l’ingénierie mécanique, la construction aéronautique et d’autres domaines industriels, l’impression 3D permet non seulement de créer des prototypes de futurs produits, mais aussi d’imprimer des pièces fonctionnelles grâce aux matériaux d’ingénierie émergents. Les technologies 3D sont utiles dans presque toutes les industries
Quelle est la meilleure imprimante 3D ?
Une imprimante 3D idéale et universelle n’existe malheureusement pas encore. Par conséquent, lors du choix d’une imprimante 3D, vous devrez faire des compromis et des sacrifices.
Dans cet article, nous allons vous conseiller sur les principaux éléments à prendre en compte lors du choix d’une imprimante 3D.
Mais avant de commencer, vous devez comprendre les différents types d’impression qui sont possibles avec les imprimantes 3D.
Si vous avez besoin de modèles très détaillés, de bijoux ou d’échantillons dentaires, ou encore de prototypes ou de maîtres-modèles présentant une qualité de surface élevée et nécessitant un post-traitement minimal, choisissez des imprimantes 3D en résine. Ensuite, vous devrez décider de la technologie spécifique que vous préférez, c’est-à-dire MultiJet\Polyjet, SLA, DLP ou LCD.
En revanche, si vous êtes surtout intéressé par des modèles durables, solides et polyvalents, optez pour des imprimantes qui utilisent la technologie FDM\FFF ou SLS.
Pour les débutants, voici un guide détaillé sur les technologies de base de l’impression 3D.
Après avoir déterminé la technologie que vous préférez pour votre imprimante, il est temps de choisir l’imprimante à acheter.
Comment choisir une imprimante 3D
Voici les éléments les plus importants à prendre en compte lors du choix d’une imprimante 3D :
1. Zone d’impression
Tout d’abord, considérez la zone d’impression ou le volume de construction, c’est-à-dire la taille maximale d’un objet qui peut être imprimé sur l’imprimante en une seule fois. Les types de modèles que vous allez imprimer devraient vous aider à décider de la taille de la zone d’impression.
Les pièces imprimées sur des imprimantes à résine peuvent être facilement post-traitées et collées. Par conséquent, si vous imprimez principalement de petites pièces, il vaut la peine d’envisager de les coller.
Une grande surface d’impression n’est pas toujours avantageuse. Par exemple, dans les technologies SLA et DLP (LCD), une grande surface de la chambre de fabrication signifie une grande cuve, qui doit être remplie de résine. Il doit y avoir suffisamment de résine dans la cuve tout au long du cycle d’impression. La nécessité d’une grande quantité de résine peut entraîner une augmentation des coûts d’impression.
La technologie Polyjet et la technologie MultiJet analogue utilisent le principe de l’impression de résine par jet d’encre, suivie d’un durcissement par couches. Par conséquent, avec ces technologies, le fait d’avoir une grande surface d’impression n’a pas d’incidence sur la quantité de résine nécessaire pour commencer à travailler.
Par ailleurs, l’augmentation de la surface le long de l’axe Z ne constitue pas toujours un avantage significatif, car elle augmente le temps d’impression. En outre, l’impression en cascade peut être efficace pour régler un travail de nuit si une consommation supplémentaire de matériaux pour les supports de construction est possible.
Compatibilité des matériaux
Ensuite, tenez compte des matériaux avec lesquels vous comptez travailler. Toutes les imprimantes ne peuvent pas travailler avec des matériaux tiers. D’autres peuvent travailler avec des matériaux tiers, mais avec des limitations en matière de garantie ou de paramètres de coupe.
Si une imprimante 3D ne fonctionne qu’avec des consommables d’origine et que la fonctionnalité ou les propriétés des matériaux ne sont pas adaptées à ce que vous allez imprimer, optez pour des imprimantes 3D alternatives.
Par exemple, les imprimantes 3D à technologie Polyjet et MultiJet ne fonctionnent pas avec des matériaux tiers. Pour ces imprimantes, vous devez acheter une cartouche originale avec un matériau en résine.
En revanche, les imprimantes Formlabs Form 2 et Uniz Slash peuvent utiliser à la fois des matériaux d’origine et des matériaux tiers.
Bien entendu, les matériaux fournis par le fabricant de l’imprimante sont les plus pratiques à utiliser. Par exemple, il existe une puce sur la cartouche qui informe l’imprimante des caractéristiques de la résine et des profils d’impression requis, de la date d’expiration, du matériel restant, etc.
Cependant, les consommables propriétaires sont parfois 2 à 3 fois plus chers que les résines produites par des sociétés tierces.
Vous n’aurez aucune difficulté à trouver des matériaux d’impression 3D. Par exemple, pour la dentisterie, il y a Next Dent des Pays-Bas, Detax d’Allemagne et HarzLabs de Russie. Pour les applications d’ingénierie générale, les polymères de Fun to do, Wanhao, Monocure3D et Gorky Liquid sont bien connus.
Lisez notre revue des résines Hartz Labs.
Les résines Esun, telles que Esun Castable pour les dentistes, Esun Castable pour les bijoutiers et Esun Water Washable, méritent également d’être mentionnées. Avec ces dernières résines, les modèles imprimés sont lavés avec de l’eau courante ordinaire au lieu de l’alcool.
Maintenant que vous avez une idée des matériaux, il est temps de choisir l’équipement.
Utilisabilité et évolutivité
Tenez compte de la facilité d’utilisation de l’équipement. L’imprimante n’est qu’un périphérique de sortie, mais le résultat final dépendra de la façon dont vous la configurez.
Les éléments à prendre en compte ici sont la facilité de remplissage du matériel et la facilité de changement de matériel, la stabilité de l’impression, la préparation d’une table et l’envoi d’un travail d’impression, la fin de l’impression et la préparation du matériel pour un nouveau travail.
Examinons de plus près chacun de ces aspects :
Commodité du ravitaillement et de l’impression
Lorsque l’imprimante fonctionne avec une cartouche, la puce de la cartouche vous indique la quantité de matériau restante, si elle sera suffisante pour le travail en cours et quel profil l’imprimante 3D doit utiliser pour terminer le travail.
Si vous utilisez des matériaux tiers, vous serez responsable du niveau de résine requis dans le bain. Les paramètres du matériau seront fournis soit par le fabricant, soit par vous-même. Cette procédure doit être effectuée une fois pour chaque matériau, puis sauvegardée pour être utilisée lors du travail avec ce matériau particulier.
Certaines imprimantes 3D, comme l’Uniz Slash Plus, sont équipées d’une pompe pour transférer la résine d’un bidon à un bain.
Avant de commencer à imprimer, l’imprimante doit être calibrée. Chaque imprimante possède son propre système de calibrage. Dans certaines, les pieds sont réglables, amenant le niveau du plateau installé à l’horizon idéal. Dans d’autres, la plateforme de construction est ajustée pour s’adapter parfaitement au plateau.
L’imprimante Elegoo Mars dispose d’un processus de calibration très simple.
Vous trouverez plus d’informations sur l’article consacré à l’imprimante 3D Elegoo Mars.
Changement de matériel
Si le prochain tirage doit être effectué avec une autre résine, il faut changer le plateau ou le nettoyer complètement du matériau, puis remplacer le film. La résine est durcie par les rayons ultraviolets qui pénètrent dans la pièce. Par conséquent, le plateau retiré doit être fermé par un couvercle, et la résine non utilisée qu’il contient doit être évacuée dans un récipient de stockage à travers un élément filtrant.
Les imprimantes 3D qui fonctionnent avec des cartouches ne permettent pas de drainer la résine dans le récipient d’origine. Par conséquent, il est nécessaire de stocker les plateaux retirés fermés dans un endroit sombre. Toutefois, le stockage ne peut pas être long car les rayons UV trouveront le moyen de durcir le matériau dans le plateau et le rendront inutilisable.
Si vous devez travailler avec plusieurs matériaux, veillez à avoir un stock de plateaux pour chaque matériau. Cela vous fera gagner beaucoup de temps. De plus, l’impression sera toujours de haute qualité.
Impression stable
Le résultat de votre modèle dépendra de la stabilité de l’impression. Un laser et un système optique en technologie SLA et une matrice en DLP\LED sont responsables du résultat de haute qualité. La matrice est plus stable et résistante aux facteurs externes, tels que le transport, le mouvement, etc.
L’imprimante doit être bien isolée de la poussière et des rayons UV provenant de l’extérieur, ainsi que de la lumière parasite, qui peut souvent être présente sur les imprimantes 3D à technologie DLP\LCD. Faites attention à la qualité de fabrication du boîtier et à l’étanchéité des couvercles, ainsi qu’à la manière dont l’espace situé près du plateau est isolé de la lumière parasite provenant de la matrice.
Certains modèles d’imprimantes, comme la Formlabs Form 3, sont équipés de capteurs d’ouverture du couvercle qui arrêtent l’impression lorsque le couvercle est soulevé.
Agitation de la résine dans l’imprimante Formlabs Form2 pendant l’impression des plateaux
Préparer un travail et l’envoyer à l’impression
Vous devez placer les pièces sur la table, préparer le fichier et l’envoyer à l’imprimante. Cela est possible grâce à un logiciel d’impression 3D, appelé “slicer”. Les slicers placent automatiquement les pièces sur la table, en se concentrant sur le temps d’impression minimum ou le nombre maximum de pièces à placer sur la table et à disposer des supports.
Ensuite, la tâche doit être envoyée à l’impression. Cela peut se faire de plusieurs façons, en fonction des interfaces prises en charge par l’imprimante. Par exemple, vous pouvez envoyer la tâche via une carte mémoire, un câble USB, une clé USB ou un réseau Wi-Fi.
Lorsqu’une personne inexpérimentée travaille avec une imprimante 3D, le risque de défaillance de l’équipement et d’échec de l’impression est élevé. C’est pourquoi, dans la production de masse, les fermes 3D ou un certain nombre d’imprimantes 3D identiques doivent être alimentées par une description détaillée des tâches et une séquence d’actions.
Certains trancheurs d’imprimante peuvent créer un centre de contrôle unifié pour l’état de l’équipement, l’état de l’impression, et également envoyer un travail à un appareil libre.
Équipement supplémentaire pour l’impression 3D
Vous aurez besoin de quelques équipements supplémentaires pour l’impression 3D.
Nettoyeurs à ultrasons
Pour commencer, il y a un nettoyeur à ultrasons pour nettoyer les modèles après l’impression. Cet outil permet d’éliminer l’excès de matière à la surface du produit, ce qui le rend lisse et régulier. Il existe des options économiques, mais de plus petit volume, comme le bain à ultrasons Uniz UC-4120.
ou le Form Wash de Formlabs.
Chambre de séchage UV
Vous aurez également besoin d’une chambre à ultraviolets pour le séchage supplémentaire des modèles. Le durcissement augmente la résistance et la durabilité des produits imprimés.
Si vous avez un budget limité, vous pouvez utiliser une lampe à ongles UV ordinaire. Cependant, très peu de modèles peuvent y entrer et le temps de séchage sera beaucoup plus long que dans une caméra UV spécialisée.
Il existe une large gamme de chambres de séchage UV sur le marché. Par exemple, il y a la caméra Wanhao Boxman-1 avec une zone d’illumination de 32 × 20 × 20 cm. Il y a aussi la Formlabs Form Cure avec un plateau tournant et un système de préchauffage avec un diamètre d’exposition de 193 mm.
Budget et coût de possession des équipements
Ensuite, vous devez déterminer le budget pour l’achat de l’équipement. Vous devez tenir compte à la fois du budget et du coût de possession de l’équipement.
Dans cette section, nous supposerons que vos imprimantes travailleront de manière intensive et consommeront 1 litre de résine par semaine. Voici un calcul simple sur le coût de l’imprimante ainsi que sur le coût de possession.
Pour une impression de haute qualité, le plateau doit être changé après que l’imprimante 3D ait consommé 2 litres de résines. Si le fabricant a fourni un film de remplacement, alors le bain n’est inclus dans les coûts qu’une fois par an, car l’usure de son cadre est minime.
Si d’autres pièces doivent être remplacées, par exemple l’écran LCD ou le laser, nous les prenons en compte en fonction de leur durée de vie. Le tableau tient également compte du coût des équipements supplémentaires, c’est-à-dire des caméras UV et des bains à ultrasons. Ces appareils sont disponibles dans un large éventail de choix. Nous avons fait nos calculs avec les modèles les plus abordables et les plus adaptés à un travail permanent.
Nous n’avons pas pris en compte les coûts éventuels des réparations hors garantie, les coûts d’entretien et les coûts de post-traitement.
Coût |
1 an |
2 ans |
3 ans |
Dépenses |
|
Formlabs | |||||
Formlabs Form 3 | 5,003.14 USD |
– |
– |
– |
5,003.14 USD |
Formlabs White Resin, 1l | 149 USD | 12,139.78 USD | 12,139.78 USD | 12,139.78 USD | 36,410.57 USD |
Formlabs Resin Tank | 222.31 USD | 5,780.84 USD | 5,780.84 USD | 5,780.84 USD | 17,342.53 USD |
UV camera Wanhao Boxman-1 | 471.03 USD | – | – | – | 470.92 USD |
Ultrasonic bath Uniz 3,2l | 193.04 USD | – | – | – | 193.04 |
Coût total de possession
|
59,394.18 USD | ||||
Uniz | |||||
Uniz Slash Plus | 3,401.62 USD |
– |
– |
– |
3,401.62 USD |
Unis zABS white, 0.5l | 87.45 USD | 9,095.32 USD | 9,095.32 USD | 9,093.63 USD | 27,280.90 USD |
Bath Uniz | 104.10 USD | 2,706.73 USD | 2,706.73 USD | 2,706.73 USD | 8,123.02 USD |
UV camera Wanhao Boxman-1 | 470.74 USD | – | – | – | 470.74 USD |
Ultrasonic bath Uniz 3,2l | 193.01 USD | – | – | – | 193.01 USD |
Coût total de possession:
|
39,488.03 USD | ||||
Phrozen | |||||
Phrozen Shuffle 4k | 1,943.97 USD |
– |
– |
– |
1,943.97 USD |
Harz Labs Basic Resin, 0.5L | 45.82 USD | 4,765.33 USD | 4,765.33 USD | 4,765.33 USD | 14,296.68 USD |
Bath Phrozen | 98.58 USD | 98.58 USD | 98.58 USD | 197.17 USD | |
Film | 24.29 USD | 315.89 USD | 315.89 USD | 315.89 USD | 947.66 USD |
Phrozen shuffle 4k LCD module | 319.32 USD | 319.32 USD | 319.32 USD | 638.56 USD | |
UV camera Wanhao Boxman-1 | 470.59 USD | – | – | – | 470.59 USD |
Ultrasonic bath Uniz 3,2l | 192.97 USD | – | – | – | 192.97 USD |
Coût total de possession:
|
18,684.96 USD |
Comme vous pouvez le voir dans le tableau, pour 3 ans de travail non intensif, une imprimante 3D imprimera des matériaux valant 10 fois plus que son coût. C’est pourquoi nous plaçons le coût comme le dernier attribut à prendre en compte lorsque l’on cherche à acheter une imprimante 3D.
Pour évaluer correctement l’efficacité d’une imprimante 3D pour votre entreprise, vous devez analyser le volume de travail prévu. Les résultats peuvent s’avérer inverses, car avec de petits volumes d’impression, le confort de reconfiguration de l’équipement, la facilité d’utilisation et la possibilité de changer facilement de matériau passent avant tout.
Imprimantes les plus populaires de 2021
Formlabs Form3
Pros:
- L’une des imprimantes 3d en résine les plus faciles à utiliser du marché
- Changement facile de matériaux
- L’imprimante est facile à prendre en main et ne nécessite pas d’étudier les paramètres et les propriétés des matériaux.
Cons:
- Impossibilité d’utiliser des matériaux tiers
- Faible vitesse d’impression lors du chargement de la totalité du tableau.
- Coût élevé des consommables
Uniz Slash Plus
Pros:
- Haute qualité et vitesse d’impression
- Grande surface d’impression
- Compatible avec les matériaux tiers
- Fonctions utiles, notamment le système de pompage de la résine, le contrôle automatique des matériaux, etc.
Cons:
- Ne peut être démarré que depuis le PC de contrôle ou le smartphone
- Fonctionnement bruyant en mode de fonctionnement
- Le système de pompage de la résine nécessite un entretien et un nettoyage périodiques.
Phrozen Shuffle 4K
Pros:
- Prix abordable et faibles coûts d’exploitation
- Impression de précision
- Prise en charge de tous les matériaux compatibles avec la technologie
Cons:
- Contrôle et réglages peu évidents. Nous vous recommandons d’utiliser un autre logiciel ou d’acheter un logiciel supplémentaire Formware
Elegoo Mars 3 4K
DISPONIBLE SUR ELEGOO
Pros:
- Imprimante de haute qualité dans la catégorie de prix la plus abordable
- Fonctionne avec des matériaux tiers
- Unité de réglage de la table pratique et fiable
Cons:
- Léger. Vous devez la placer sur une table pour éviter tout mouvement accidentel.
- Tous les connecteurs se trouvent à l’arrière de l’imprimante.
Dans ce bref comparatif, le segment de prix allant jusqu’à 700 $ n’était représenté que par l’imprimante 3D Elegoo Mars. Nous n’avons pas ajouté des modèles tels que Phrozen Sonic Mini, Anycubic Photon S, Wanhao GR1, Wanhao D7 et autres.
Conclusions
Le choix d’une imprimante 3D est un défi, car vous devez établir correctement les priorités avant d’acheter. Chaque imprimante 3D a ses avantages et ses inconvénients. Par conséquent, vous devez tenir compte des caractéristiques de l’imprimante 3D que vous souhaitez acheter pour savoir ce que vous obtiendrez pour votre argent.
Vous ne savez pas quelle imprimante 3D acheter ? Laissez nos experts vous guider lors d’une consultation gratuite. Les coûts d’une imprimante 3D ne peuvent être comparés aux pertes possibles en cas d’achat d’une imprimante 3D inadaptée.